专利名称：免加电的长波发射机调机方法
技术领域：
本发明属于长波通信领域，特别涉及一种免加电的长波发射机调机 方法，该方法可实现长波发射机耦合回路全谐振，达到最佳工作状态。
背景技术：
长波发射机的组成结构图见图1，主要包括激励源、多级功放系 统、 一中槽、二中槽、耦合回路、天调系统、天线阵等。其中多级功放 系统主要采用多级电子管对信号进行功率放大； 一中槽、二中槽和天线 微调电路主要由调节范围可变的多级电感线圈组成；实现多级功放系统 与天线阵的多级匹配以及滤波的功能，是实现长波发射机全谐振的关键 部位；耦合回路主要由相互耦合的电感线圈组成；天调系统由多组可调 线圈组成，为大型长波天线阵所独有部分，用于平衡天线阵中各单元的 电抗。
长波发射机通过调机实现完全调谐后，正常工作时的最佳技术指标
为
(1)电子管板级电压U板8KV《U板《16KV;
电子管板级电流I板80《I板《180A; 电子管帘栅级电流I帘栅3A《I帘栅《7A; 电子管阴级电流I阴I阴"10I帘栅；(3) 二中槽电压电流比U/I=10 (即负载电阻为IO欧姆)；
(4) 电子管进、出水温度T出一T进《2(TC。
目前大功率长波发射机调机还是采用30年前的传统方式，即在电
子管加电的情况下通过观察多个电压表、电流表及水温表，调节多个天 线回路、耦合回路、多个槽路中的可调电感线圈实现调机。
传统的调机方式存在以下缺点
1) 、依靠经验的调机方式寻找最佳谐振点很困难。原因在于发射机 电路包含天线回路、耦合回路和多个槽路，需要调节元件参数数量较多， 而电压、电流表又不能提供相位信息，只能根据多个电压、电流表的变 化趋势依靠经验来估计试探电路谐振状态，盲目性较大，由于缺少定量 依据，这样的工作方式效率很低，对于新的频率点往往长时间找不到谐 振点。
2) 、实际可供调机时间很有限。在调机过程中发射机内部的电子管 处于工作状态，调机时发射机输出约100kw (如小于100kw电流表指
示灵敏度低，不利于调机)，由于在调机过程中能量不能通过天线辐射 出去，只能返回消耗在电子管板极上，导致水温急剧上升，因此实际的
调机过程是调机一水温超标一冷却一再调机…，这样过程使得实际调
机时间大打折扣，进一步降低调机工作的效率，同时高压大电流也不安全。
3) 、需要动用大量的人力和电力。由于需要调节旋纽很多，需要实
时观察的水温表、电压表、电流表多达十余个，因此调机需要多人配合， 分工协作，统一指挥方可完成，这不利于提高系统可靠性，另外也消耗相当数量的电力，造成不必要的电磁辐射。
4)、传统的调机方法主要依赖于专业的技术经验，相关技术人员需 要长时间专门培训，而且按照传统方法调机最后可能会因为电抗没有被 完全平衡而出现虚功率，这对设备的损耗是很大的。
总的来讲传统的调机方法是不科学、不直观、难于掌握的，而且费 时费力。
发明內容
本发明的目的是为了解决上述背景技术存在的不足，提供一种调机 时间短，调机方便的免加电的长波发射机调机方法，可实现长波发射机 免加电调机以及耦合回路全谐振，达到最佳工作状态的技术指标。
为实现上述目的，本发明提供一种免加电的长波发射机调机方法， 该方法在发射机不加电的情况下，利用阻抗分析仪实时监测长波发射机 二中槽以后部分的网络阻抗，通过观察阻抗分析仪的阻抗变化情况，逐 级调整长波发射机二中槽以后的各调谐元件，实现长波发射机调机的全 谐振。
在上述方案中，所述阻抗分析仪中的正极测试端接入长波发射机二 中槽输入端，负极测试端接地，阻抗分析仪向长波发射机二中槽以后部 分电路输入正弦波信号，该信号频率设定为长波发射机工作频率。
在上述方案中，所述逐级调整长波发射机二中槽以后的各调谐元 件，可以采用如下步骤(1)调整长波发射机耦合回路的可调线圈，使 阻抗分析仪显示的电阻值达到峰值；(2)调整长波发射机天线回路的可 调线圈，使得阻抗分析仪显示的电阻值最大，，G)调整长波发射机二中槽可调线圈，使得阻抗分析仪显示电抗的绝对值小于等于5欧姆；(4) 再次调整长波发射机耦合回路的可调线圈，使得阻抗分析仪显示的阻抗 值等于长波发射机电子管内阻，如果阻抗分析仪显示的阻抗值与长波发 射机电子管内阻不同，则需重复上述步骤(2)、 (3)、 (4)，直至阻抗分 析仪显示的阻抗值等于长波发射机电子管内阻。
在上述在歩骤(1)中，所述调整的可调线圈可以为长波发射机中
耦合回路的大耦合线圈Lll、 L14和小耦合线圈L12。
在上述歩骤(2)中，所述调整的可调线圈包括长波发射机中天线 回路中调谐亭可调线圈和天线微调线圈，调整时，先调整调谐亭可调线 圈，使阻抗分析仪显示的电阻值达到峰值，然后调整天线微调线圈，使 阻抗分析仪显示的电阻值继续升高，达到最大值。
在执行完上述步骤(4)后，拆除阻抗分析仪，给长波发射机加电， 观察长波发射机工作状态，是否达到最佳技术指标，如果达到最佳技术 指标，调机工作完成；如果未达到最佳技术指标，则需再进行如下操作 微调长波发射机天线回路和一中槽的可调线圈，使得长波发射机工作状 态满足最佳技术指标要求。
在上述方案中，所述阻抗分析仪是一种能送出信号频率范围5Hz 一13MHz的正弦波信号，并能实时测量被测网路阻抗值的仪器。
本发明所述的调机方法，由于采用不加电的调机环境，可以实现发 射机的小信号预调机，避免了设备长时间处于没有调谐的高负荷的工作 状态，并且避免了不必要的电磁辐射，有效地保护了设备，并且节约了 大量的人力、财力。特别是所述阻抗分析仪具体的测量位置选在长波发射机二中槽输入端(K15下位)，该测量点的阻抗值反映长波发射机天 线回路、耦合回路和一中槽、二中槽调谐信息，有利于完成调机。该测 量点在长波机房内便于连接。
本发明主要针对传统的调机方法，解决如以下问题(l)简化了调 机步骤，解决了调机过程对于专业经验的依赖性问题；(2)对调机方向 具有明确的引导，极大的縮短了调机时间，提高了调机效率；G)解决 传统调机过程中发射机长时间处于失谐状态、电子管负载过重的问题， 提延长设备的使用寿命，同时也减少不必要的电磁辐射；(4)引导解决 调机质量问题；(5)解决调机过程中出现虚功率的问题，有效保护设备， 使得调机过程更为科学、合理、直观。
图1是长波发射机组成方框图。
图2是长波发射机二中槽后可调线圈连接示意图。其中，T为天线 阵，L13为天线微调线圈，Lll、 L12、 L14是耦合回路的可调线圈，L7 为二中槽的可调线圈，C7为二中槽的电容，R为假负载电阻。AP为阻
抗分析仪。
图3为长波发射机槽路及耦合回路等效示意图，其中，电阻RA为 整个天线阵T的等效电阻，电容CA为整个天线阵T的等效电容，L13 为天线微调线圈，Lll、 L12、 L14是耦合回路的可调线圈，L7为二中 槽的可调线圈，C7为二中槽的电容，RO为发射机的内阻，E为一中槽
等效电动势。
具体实施方式
本发明所述的阻抗分析仪主要用于实时测量被测网络的阻抗值。该 阻抗分析仪可以采用如下型号及技术参数的阻抗分析仪 型号安捷伦HP4192A阻抗分析仪
频率范围5Hz—13MHz 测试信号电压5mV—lV 频率分辨率lmV
下面介绍本发明测量步骤。
(1) 在长波发射机不加电的情况下，将阻抗分析仪中的正极测试 端接入二中槽输入端(K15下位)如图l所示，负极测试端接地，打开阻 抗分析仪电源，使其向长波发射机内输入正弦波信号，该信号频率设定 为长波发射机工作频率；
(2) 调节长波发射机耦合回路可调线圈，使阻抗分析仪显示的电 阻值达到峰值；
(3) 调整长波发射机天调系统的调谐线圈，使得阻抗分析仪显示 的电阻值为最大，此时表明天线回路已经调谐；
(4) 调整二中槽电感线圈，使得阻抗分析仪的电抗部分的绝对值 小于5欧姆；
(5) 再次调整长波发射机耦合回路可调线圈，使得阻抗分析仪的 阻抗值等于电子管内阻；
(6) 如果阻抗分析仪显示的阻抗值与长波发射机电子管内阻不同， 则需重复上述步骤(3)、 (4)、 (5)，直至阻抗分析仪显示的阻抗值等于 长波发射机电子管内阻。(7)长波发射机加电，将激励源加至合适大小(单管功率达到
150KW以上)，微调天调回路和一中槽的可调线圈，观察发射机多级功
放系统的电压电流表和功率、水温指示表，使得发射机工作在微过压状 态、板耗功率保持在适当范围、水温指示呈下降趋势的最佳状态(实现 发射机正常工作技术指标)。
2008年8月19日至21日，在南方某长波机房，使用阻抗分析仪 对2000KW长波发射机进行了如下实验
(1) 在长波发射机不加电的情况下，将阻抗分析仪的正极接入长 波发射机二中槽输入端(K15下位)，将阻抗分析仪的负极接地，接通阻 抗分析仪电源，设定阻抗分析仪输出信号的工作频率为17.3KHz。
(2) 调节耦合回路可调线圈，观察阻抗分析仪显示的电阻值，使 电阻值达到峰值，该峰值为8.576欧姆；
(3) 调整天调系统中的调谐亭可调线圈，调整过程中阻抗分析仪 显示的电阻值发生变化。调整调谐亭可调线圈使得阻抗分析仪显示的电 阻值达到峰值，该峰值为12.635欧姆；再调整天调系统中的天线微调 线圈，发现阻抗分析仪显示的电阻值变小，调整天线微调线圈，使得阻 抗分析仪显示的电阻值达到最大，为12.635欧姆，此时表明天线回路 已经调谐；
(4) 调整二中槽可调线圈，观察阻抗分析仪的指示，使阻抗分析 仪显示的电抗部分的绝对值为3.752欧姆(小于5欧姆)；
(5) 调整耦合回路可调线圈，观察阻抗分析仪的指示，使得阻抗 分析仪显示的电阻值等于10欧姆；(6) 切断阻抗分析仪的电源，拆除阻抗分析仪，设定长波机的工 作频率为17.3KHz，给长波机加电，观察发射机的工作状态，其主要工 作参数如下
电子管板级电压U板U板二8.75KV; 电子管板级电流I板I板二84A; 电子管帘栅级电流I帘栅I帘栅=4.8八； 电子管阴级电流I阴I阴"40A; 输出功率p输出二520KW (四个电子管工作)；
板耗功率p损耗220KW (四个电子管工作)；
二中槽电压电流比U/I-10;
电子管进、出水温度T出一T进〈2r。
(7) 微调天调回路和一中槽的可调线圈，调整发射机的工作状态
后，其主要工作参数变化如下
电子管板级电压U板U板-9.0KV; 电子管板级电流I板I板=86八； 电子管帘栅级电流I帘栅I帘栅^4.5A; 电子管阴级电流I阴I阴"42A;
输出功率P输出二620KW(四个电子管工作)； 板耗功率P损耗450KW (四个电子管工作)；
二中槽电压电流比U/I=10;
电子管进、出水温度T出一T进-18。C。
调整后长波发射机工作于最佳状态。上述实验严格按照免加电的长波发射机调机方法的步骤执行，调机 结果显示该方法是正确而且可行的。
权利要求
1、免加电的长波发射机调机方法，该方法在发射机不加电的情况下，利用阻抗分析仪实时监测长波发射机二中槽以后部分的网络阻抗，通过观察阻抗分析仪的阻抗变化情况，逐级调整长波发射机二中槽以后的各调谐元件，实现长波发射机调机的全谐振。
2、 根据权利要求1所述的免加电的长波发射机调机方法，其特征 是所述阻抗分析仪中的正极测试端接入长波发射机二中槽输入端，负极 测试端接地，阻抗分析仪向长波发射机二中槽以后部分电路输入正弦波 信号，该信号频率设定为长波发射机工作频率。
3、 根据权利要求1所述的免加电的长波发射机调机方法，其特征是所述逐级调整长波发射机二中槽以后的各调谐元件，采用如下步骤 (1)调整长波发射机耦合回路的可调线圈，使阻抗分析仪显示的电阻 值达到峰值；(2)调整长波发射机天线回路的可调线圈，使得阻抗分析 仪显示的电阻值达到最大；(3)调整长波发射机二中槽可调线圈，使得 阻抗分析仪显示电抗的绝对值小于等于5欧姆；(4)再次调整长波发射 机耦合回路的可调线圈，使得阻抗分析仪显示的阻抗值等于长波发射机 电子管内阻，如果阻抗分析仪显示的阻抗值与长波发射机电子管内阻不 同，则需重复上述步骤(2)、 (3)、 (4)，直至阻抗分析仪显示的阻抗值 等于长波发射机电子管内阻。
4、 根据权利要求3所述的免加电的长波发射机调机方法，其特征 是在歩骤(1)中，所述调整的可调线圈为长波发射机中耦合回路的大 耦合线圈(Lll、 L14)和小耦合线圈(L12)。
5、 根据权利要求3所述的免加电的长波发射机调机方法，其特征 是在步骤(2)中，所述调整的可调线圈为长波发射机中天线回路中调 谐亭可调线圈和天线微调线圈，调整时，先调整调谐亭可调线圈，使阻 抗分析仪显示的电阻值达到峰值，然后调整天线微调线圈，使阻抗分析 仪显示的电阻值继续升高，达到最大值。
6、 根据权利要求3所述的免加电的长波发射机调机方法，其特征 是在执行完歩骤(4)后，拆除阻抗分析仪，给长波发射机加电，观察长波发射机工作状态，是否达到最佳技术指标，如果达到最佳技术指标，调机工作完成；如果未达到最佳技术指标，则需再进行如下操作微调长波发射机天线回路和一中槽的可调线圈，使得长波发射机工作状态满 足最佳技术指标要求。
7、 根据权利要求1至6中任一权利要求所述的免加电的长波发射 机调机方法，其特征是所述阻抗分析仪是一种能送出信号频率范围5Hz—13MHz的正弦波信号，并能实时测量被测网路阻抗值的仪器。
全文摘要
本发明涉及免加电的长波发射机调机方法，该方法在发射机不加电的情况下，利用阻抗分析仪实时监测长波发射机二中槽以后部分的网络阻抗，通过观察阻抗分析仪的阻抗变化情况，逐级调整长波发射机二中槽以后的各调谐元件，实现长波发射机的全谐振。该方法调机时间短，调机方便，可实现长波发射机免加电调机以及耦合回路全谐振，达到最佳工作状态的技术指标。
文档编号H04B17/00GK101420274SQ20081023665
公开日2009年4月29日 申请日期2008年12月4日 优先权日2008年12月4日
发明者张曙霞, 徐大勇, 李开锋, 超 柳, 梁玉军, 琦 翟, 葛勤革, 董颖辉, 蒋宇中 申请人:中国人民解放军海军工程大学